Các phương pháp ủ và thường hố.

27 - Ủ thấp : Để làm giảm hoặc làm mất ứng suất, tránh rạn nứt cho các chi tiết rèn,

đúc do đĩ t0nung : < Ac1 ( bằng khoảng 300 4000C ). Hoặc làm nhỏ hạt thép

(t0nung = 6007000C).

- Ủ hồn tồn: Nung nĩng thép đến trạng thái hoàn tồn là Ơ. Dùng cho thép

trước cùng tích (C = 0,3  0,8%), do đĩ t0nung = Ac3+ (20 40) 0C .

-Ủ khơng hồn tồn : Nung nĩng thép đến trạng thái chưa hồn tồn là Ơ. Dùng

cho thép sau cùng tích, do đĩ t0nung = Ac1+ (20 40) 0C .

- Ủ đẳng nhiệt : Nung nĩng thép đến trạng thái hoàn tồn là Ơ, giữ nhiệt sau đĩ

làm nguội nhanh xuống dưới Ar1( khoảng 630 6800C), giữ đẳng nhiệt ở nhiệt độ này để Ơ chuyển biến hồn tồn thành (F+P) sau đĩ nguội ngoài khơng khí. Dùng cho thép hợp kim cao, vì thép này cĩ quá trình chuyển biến Ơ(F+P) diễn ra chậm.

-Ủ khuếch tán : Nung nĩng thép đến t0nung = (11001150)0C, giữ nhiệt trong

nhiều giờ (10 15 giờ). Dùng để làm đồng đều thành phần hố học và tổ chức

của thép đúc, thép thỏi.

- Thường hố : Dùng để :

+ Giảm độ cứng của thép C thấp (C < 0,3) để phoi dễ gãy do đĩ dễ cắt gọt. Vì vậy t0nung = Ac3+ (20 40) 0C.

+ Làm mất Xê ở dạng lưới của thép sau cùng tích, vì vậy t0nung = Ac1+(20 40)0C

Bài 2: TƠI VÀ RAM THÉP

1. Tơi thép: 30500 30500 C 3 0  5 0 0C t làm nguội cùng lị 0C Ac1

28

T0

khoảng nhiệt độ tôi

Ac3 A

ccm

Ac1

%C

a. Định nghĩa : Là phương pháp nhiệt luyện nung nĩng thép đến nhiệt độ nhất định, giữ nhiệt tại đây một thời gian, sau đĩ làm nguội nhanh để đạt tổ chức Mactenxit cĩ độ cứng cao.

b. Mục đích :

- Tăng độ cứng và tính chịu mài mịn, do đĩ kéo dài được thời gian làm việc của

chi tiết máy.

- Nâng cao độ bền, do đĩ nâng cao sức chịu tải của chi tiết máy.

c. Chọn nhiệt độ nung khi tơi:

- Thép trước cùng tích và cùng tích :

nung đến trạng thái hoàn tồn là

Ơstenit (Ơ), do đĩ :

t0nung = Ac3+ (30 50) 0C.

- Thép sau cùng tích : nung đến trạng thái chưa hồn tồn là Ơstenit (Ơ), do đĩ : t0nung = Ac1+ (30 50) 0C.

d. Tốc độ tơi tới hạn và độ thấm tơi:

- Tốc độ tơi tới hạn (Vth) : Là tốc độ làm nguội nhỏ nhất cần thiết để Ơstenit

chuyển biến thành Mactenxit. Tốc độ tơi tới hạn càng nhỏ thì càng dễ tơi cứng.

(Vth) của thép hợp kim nhỏ hơn (Vth) của thép cácbon, (Vth) của thép cùng tích nhỏ hơn (Vth) của thép trước cùng tích và sau cùng tích.

- Độ thấm tơi : Là bề dày lớp kim loại đạt được tổ chức Mactenxit khi tơi. Thép

cĩ tốc độ tơi càng nhỏ hoặc tốc độ làm nguội chi tiết càng lớn thì độ thấm tơi

càng lớn.

e. Mơi trường làm nguội khi tơi

*Yêu cầu đối với mơi trường làm nguội khi tơi :

- Phải làm nguội nhanh thép ở t0 > 3000C dể Ơ khơng kịp phân hố thành hỗn

29 - Phải làm nguội nhanh thép ở t0 < 3000C dể chi tiết khơng bị nứt và cong vênh. * Các mơi trường làm nguội thường dùng :

- Nước: Làm nguội nhanh ở t0 > 3000C do đĩ dễ đạt độ cứng cao. Nhưng cũng

làm nguội nhanh ở t0 < 3000C do đĩ chi tiết tơI dễ bị nứt và cong vênh. áp dụng để tơi thép cĩ C  0,65%.

- Nước pha thêm khoảng 15% muối ăn (NaCl) sẽ làm cho tốc độ nguội ở t0= (500 600)0C tăng lên rất nhiều.

- Dầu cơng nghiệp : Làm nguội chậm ở t0 > 3000C do đĩ khĩ đạt được độ cứng cao. Nhưng cũng làm nguội chậm ở t0 < 3000C do đĩ chi tiết tơi khĩ bị nứt và cong vênh. áp dụng để tơi thép cĩ C > 0,65%.

g. Các phương pháp tơi :

- Tơi trong một mơi trường : Sau khi nung nĩng và giữ nhiệt, nhúng chi tiết

trong một mơi trường làm nguội, thường là nước hoặc nước muối.Phương pháp

này dễ đạt được độ cứng cao, nhưng chi tiết dễ bị nứt và cong vênh.

- Tơi trong hai mơi trường : Sau khi nung nĩng và giữ nhiệt, nhúng chi tiết vào

mơi trường làm nguội nhanh, khi nhiệt độ chi tiết cịn khoảng 3000C nhấc ra và

nhúng vào mơi trường nguội chậm đến nhiệt độ bình thường. Phương pháp này

dễ đạt được độ cứng cao chi tiết khơng bị nứt và cong vênh, nhưng khĩ xác định

thời điểm chuyển mơi trường.

- Tơi phân cấp : Sau khi nung nĩng và giữ nhiệt, nhúng chi tiết vào dung dịch

muối nĩng chảy cĩ t0 = 3000C trong thời gian ngắn để nhiệt độ trong lõi và bề

mặt chi tiết bằng nhiệt độ mơi trường muối, nhấc ra làm nguội ngoài khơng khí.

Phương pháp này để khắc phục nhược điểm của phương pháp tơi trong hai mơi trường.

- Tơi đẳng nhiệt : Tương tự như tơi phân cấp nhưng nhiệt độ của muối nĩng

chảy là(250 550)0C và thời gian giữ nhiệt trong muối nĩng chảy lâu để thu được tổ chức là Bainit (B).

- Tơi bộ phận : Là phương pháp chỉ cần tơi cứng một phần của chi tiết.

- Tơi tự ram : Là phương pháp chỉ cần nung chi tiết một lần để thực hiện cả hai

30 ta nhúng phần cần tơi vào mơi trường làm nguội trong một thời gian nhất định đủ để chuyển biến thành Mactenxit, khi nhiệt độ phần khơng tơi cịn khoảng 300 4000C thì nhấc chi tiết ra khơng khí để nhiệt phần khơng tơi truyền xuống

nung nĩng phần đã tơi, do đĩ chi tiết được ram ngay. Việc xác định nhiệt độ ram thường dựa theo sự chuyển màu của lớp ơxít sắt ở bề mặt chi tiết.

2. Ram thép

a. Định nghĩa : Là phương pháp nhiệt luyện nung nĩng thép đã tơi đến t0< Ac1, giữ nhiệt sau đĩ làm nguội chậm.

b. Mục đích của ram :

- Giảm hoặc khử ứng suất và giảm tính giịn của thép sau khi tơi.

- Giảm độ cứng, tăng độ dẻo dai của thép tơi cho phù hợp với điều kiện làm việc

của chi tiết.

c.Các phương pháp ram :

- Ram thấp : t0nung = 150 2500C, tổ chức tạo thành Mram. Mục đích giảm ứng

suất, giảm tính giịn, độ cứng giảm khơng đáng kể. Dùng để ram các chi tiết yêu cầu cĩ độ cứng cao, chịu mài mịn như : ổ lăn, dụng cụ cắt, dụng cụ đo...

- Ram trung bình : t0nung = 300 4500C, tạo thành Tram. Mục đích khử hoàn tồn ứng suất, độ cứng giảm mạnh nhưng vẫn cịn cao ( 40 45 HRC), cĩ độ

dẻo dai và giới hạn đàn hồi đạt giá trị cao nhất. Dùng để ram các chi tiết yêu cầu cĩ độ đàn hồi cao, chịu va đập tốt như : lị xo, nhíp...

- Ram cao: t0nung = 500 6500C, tạo thành Xram. Mục đích khử hoàn tồn ứng

suất, độ cứng giảm mạnh( cịn khoảng 25  35 HRC), cĩ cơ tính tổng hợp cao. Dùng để ram các chi tiết yêu cầu cĩ độ dẻo và cơ tính tổng hợp cao như : bánh răng, trục truyền…

BÀI 4: HĨA BỀN BỀ MẶT THÉP

1. Khái niệm :

Hố bền bề mặt thép là phương pháp làm thay đổi thành phần hố học, do đĩ thay đổi tổ chức và tính chất ở lớp bề mặt của thép, bằng cách thấm một hay

nhiều nguyên tố hố học.

31 - Nâng cao độ cứng, tính chống mài mịn và độ bền mỏi của chi tiết, bằng cách

thấm Cacbon, Nitơ, Bo...

- Nâng cao tính chống ăn mịn điện hố và hố học, chịu axít bằng cách thấm

Crơm, Nhơm, Silích...